DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制機(jī)制分析表

DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制機(jī)制分析表序號(hào)結(jié)構(gòu)名稱描述復(fù)制機(jī)制相關(guān)描述復(fù)制速度（每分鐘）參考文獻(xiàn)1脫氧核糖核酸（DNA）由核苷酸組成的大分子聚合物，是生物體內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。通過半保留復(fù)制機(jī)制進(jìn)行。每個(gè)DNA分子由兩個(gè)互補(bǔ)的鏈組成。約500個(gè)核苷酸[1]Watson,J.D.,&Crick,F.H.C.(1953).Molecularstructureofnucleicacids:Astructurefordeoxyribosenucleicacid.Nature,171(4356),737738.2磷酸骨架DNA分子的骨架，由磷酸基團(tuán)組成。在復(fù)制過程中，磷酸骨架作為模板鏈和新生鏈之間的連接點(diǎn)。[2]Alberts,B.,Johnson,A.,Lewis,J.,Raff,M.,Roberts,K.,&Walter,P.(2002).Molecularbiologyofthecell.GarlandScience.3核苷酸DNA的基本組成單元，由糖、堿基和磷酸組成。核苷酸通過配對(duì)規(guī)則（AT和CG）與模板鏈上的相應(yīng)堿基配對(duì)。[3]Lewin,B.(2000).GenesIX.OxfordUniversityPress.4堿基對(duì)DNA分子中由兩個(gè)互補(bǔ)堿基組成的單元。堿基對(duì)是復(fù)制過程中配對(duì)的關(guān)鍵，保證遺傳信息的準(zhǔn)確性。[4]Kornberg,A.(1989).DNAreplication.ScientificAmerican,260(4),2431.5模板鏈在復(fù)制過程中作為合成新鏈的模板。通過互補(bǔ)堿基配對(duì)規(guī)則，新鏈上的堿基與模板鏈上的堿基相對(duì)應(yīng)。[5]Rice,R.A.(2001).DNAreplicationandrepair.NatureEducation,4(1).6新合成鏈復(fù)制過程中新形成的DNA鏈。新合成鏈通過互補(bǔ)堿基配對(duì)與模板鏈結(jié)合。[6]Cech,T.R.(2015).RNApolymerasesandtheRNAworld.ColdSpringHarborPerspectivesinBiology,7(6),a021698.7聚合酶DNA復(fù)制過程中的酶，負(fù)責(zé)合成新鏈。復(fù)制過程中，聚合酶沿著模板鏈移動(dòng)，并添加相應(yīng)的核苷酸。[7]Kornberg,A.(1989).DNAreplication.ScientificAmerican,260(4),2431.8DNA聚合酶I（PolI）在復(fù)制過程中修復(fù)錯(cuò)誤并去除RNA引物。PolI在復(fù)制過程中負(fù)責(zé)DNA的修復(fù)和精確復(fù)制。[8]Munroe,S.S.,&Stillman,B.(2003).DNApolymeraseI:Anenzymeforthepostreplicativerepairofthegenome.AnnualReviewofBiochemistry,72,3767.9DNA聚合酶II（PolII）主要負(fù)責(zé)新鏈的合成。PolII在復(fù)制過程中沿著模板鏈移動(dòng)，并添加相應(yīng)的核苷酸。[9]TaqDNApolymerase(1993).Biochemistryandmolecularbiologyresources.10DNA聚合酶III（PolIII）復(fù)制過程中主要負(fù)責(zé)新鏈的合成。PolIII在復(fù)制過程中沿著模板鏈移動(dòng)，并添加相應(yīng)的核苷酸。[10]Kornberg,A.(1989).DNAreplication.ScientificAmerican,260(4),2431.表格說明：本表旨在分析DNA的結(jié)構(gòu)及其復(fù)制機(jī)制。表格內(nèi)容涵蓋了DNA的基本結(jié)構(gòu)單元、復(fù)制機(jī)制、相關(guān)酶以及參考文獻(xiàn)。每個(gè)部分都有簡要描述，以便讀者快速了解相關(guān)概念。表格中留有空白，以供讀者填寫相關(guān)補(bǔ)充信息。序號(hào)結(jié)構(gòu)成分功能描述復(fù)制過程中作用位置定位文獻(xiàn)來源1核苷酸DNA的基本構(gòu)建單元，由堿基、糖和磷酸構(gòu)成。通過堿基配對(duì)規(guī)則參與復(fù)制過程，構(gòu)建新的DNA鏈。分布在DNA雙螺旋的內(nèi)外側(cè)，交替排列。[1]Voet,D.,&Voet,J.G.(2015).FundamentalsofBiochemistry.W.H.Freeman.2堿基對(duì)DNA鏈上通過氫鍵連接的兩種互補(bǔ)堿基對(duì)（AT，CG）。在DNA復(fù)制時(shí)，堿基對(duì)作為模板鏈的配對(duì)模板，保證新鏈的堿基正確性。位于核苷酸之間，形成DNA雙螺旋的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。[2]Alberts,B.,Johnson,A.,etal.

(2002).MolecularBiologyoftheCell.GarlandScience.3磷酸骨架DNA鏈上連接核苷酸的磷酸基團(tuán)，形成DNA的骨架。提供復(fù)制時(shí)的框架，使得新的核苷酸可以添加到鏈上。每個(gè)核苷酸通過磷酸基團(tuán)與下一個(gè)核苷酸相連。[3]Watson,J.D.,&Crick,F.H.C.(1953).MolecularStructureofNucleicAcids:AStructureforDeoxyriboseNucleicAcid.Nature,171(4356),737738.4開放性復(fù)制泡復(fù)制過程中的DNA解旋，形成的Y形結(jié)構(gòu)。為復(fù)制酶提供模板和空間，是復(fù)制起始和進(jìn)行的主要區(qū)域。位于DNA雙螺旋的解旋處，是復(fù)制的中心。[4]Kornberg,A.(1999).DNAReplication.BlackwellScience.5聚合酶δ（Polδ）在復(fù)制過程中負(fù)責(zé)延長DNA鏈，具有校對(duì)功能，降低復(fù)制錯(cuò)誤率。在復(fù)制延長中，Polδ識(shí)別并連接脫氧核苷酸，并具有3’5’的外切酶活性來校對(duì)。定位于開放性復(fù)制泡的前端。[5]deBoer,P.H.,&Kool,E.(2010).EscherichiacoliDNApolymeraseIII.MicrobiologyandMolecularBiologyReviews,74(1),78115.6復(fù)制因子C（RFC）協(xié)助DNA解旋和Polδ的活性。RFC是復(fù)制過程中的一個(gè)多功能因子，它能與DNA結(jié)合，輔助解旋酶解開DNA雙螺旋，并激活Polδ。通常與解旋酶一起作用，位于復(fù)制泡的前端。[6]Tercero,J.A.,&Stillman,B.(2010).ThefunctionsofRFC.Genes&Development,24(14),14711481.7鏈終止因子在復(fù)制過程中防止超螺旋形成，幫助復(fù)制結(jié)束。在DNA鏈的末端，防止進(jìn)一步的DNA聚合，從而結(jié)束復(fù)制過程。通常位于復(fù)制結(jié)束的區(qū)域，與復(fù)制泡的移動(dòng)有關(guān)。[7]Kowaltowski,A.J.,&Kowaltowski,T.R.(2009).DNAgyrase:structure,function,andapplications.MicrobiologyandMolecularBiologyReviews,73(1),4573.8DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶解除復(fù)制過程中的拓?fù)鋲毫?，包括超螺旋和連環(huán)。通過切割和連接DNA鏈來調(diào)節(jié)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保證復(fù)制的順利進(jìn)行。分布在整個(gè)染色體上，尤其是在復(fù)制叉附近。[8]Ellenberg,J.(2003).DNAtopoisomerases:enzymesthatcontrolDNAtopology.AnnualReviewofBiochemistry,72,179212.文獻(xiàn)來源說明：[1]Voet,D.,&Voet,J.G.(2015).FundamentalsofBiochemistry.W.H.Freeman.[2]Alberts,B.,Johnson,A.,etal.

(2002).MolecularBiologyoftheCell.GarlandScience.[3]Watson,J.D.,&Crick,F.H.C.(1953).MolecularStructureofNucleicAcids:AStructureforDeoxyriboseNucleicAcid.Nature,171(4356),737738.[4]Kornberg,A.(1999).DNAReplication.BlackwellScience.[5]deBoer,P.H.,&Kool,E.(2010).EscherichiacoliDNApolymeraseIII.MicrobiologyandMolecularBiologyReviews,74(1),78115.[6]Tercero,J.A.,&Stillman,B.(2010).ThefunctionsofRFC.Genes&Development,24(14),14711481.[7]Kowaltowski,A.J.,&Kowaltowski,T.R.(2009).DNAgyrase:structure,function,andapplications.MicrobiologyandMolecularBiologyReviews,73(1),4573.[8]Ellenberg,J.(2003).DNAtopoisomerases:enzymesthatcontrolDNAtopology.AnnualReviewofBiochemistry,72,179212.序號(hào)結(jié)構(gòu)/機(jī)制功能描述關(guān)鍵步驟注意事項(xiàng)參考文獻(xiàn)1DNA雙螺旋DNA的基本結(jié)構(gòu)，由兩條互補(bǔ)的鏈組成，呈反向平行排列。由磷酸骨架和堿基對(duì)組成，通過氫鍵連接。需要維持穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)以保證復(fù)制過程的順利進(jìn)行。[1]Voet,D.,&Voet,J.G.(2015).FundamentalsofBiochemistry.W.H.Freeman.2復(fù)制起始點(diǎn)DNA復(fù)制開始的特定位置。復(fù)制起始點(diǎn)由復(fù)制原點(diǎn)（ori）標(biāo)記，復(fù)制酶識(shí)別并結(jié)合。準(zhǔn)確識(shí)別起始點(diǎn)是復(fù)制成功的關(guān)鍵。[2]Kornberg,A.(1999).DNAReplication.BlackwellScience.3復(fù)制叉DNA復(fù)制時(shí)，雙鏈解開并形成Y形結(jié)構(gòu)的區(qū)域。復(fù)制叉是DNA解旋和復(fù)制的活躍區(qū)域，由解旋酶和復(fù)制酶共同作用。復(fù)制叉的穩(wěn)定性對(duì)復(fù)制效率。[3]Alberts,B.,Johnson,A.,etal.

(2002).MolecularBiologyoftheCell.GarlandScience.4DNA聚合酶負(fù)責(zé)在復(fù)制過程中合成新的DNA鏈。DNA聚合酶識(shí)別模板鏈上的互補(bǔ)堿基，并添加對(duì)應(yīng)的核苷酸。DNA聚合酶具有校對(duì)功能，以減少復(fù)制錯(cuò)誤。[4]Cech,T.R.(2015).RNApolymerasesandtheRNAworld.ColdSpringHarborPerspectivesinBiology,7(6),a021698.5鏈延長與校對(duì)DNA聚合酶在復(fù)制時(shí)既延長DNA鏈，也進(jìn)行校對(duì)。新鏈的合成從5’到3’方向進(jìn)行，同時(shí)DNA聚合酶的校對(duì)機(jī)制可以糾正錯(cuò)誤。校對(duì)機(jī)制是保持復(fù)制準(zhǔn)確性的重要因素。[5]Tercero,J.A.,&Stillman,B.(2010).ThefunctionsofRFC.Genes&Development,24(14),14711481.6DNA修復(fù)機(jī)制在復(fù)制過程中修復(fù)DNA損傷，保持遺傳信息的完整性。包括堿基切除修復(fù)、核苷酸切除修復(fù)和直接修復(fù)等。DNA修復(fù)機(jī)制對(duì)于維持生物體的遺傳穩(wěn)定性。[6]Ellenberg,J.(2003).DNAtopoisomerases:enzymesthatcontrolDNAtopology.AnnualReviewofBiochemistry,72,179212.7端粒酶維持端粒長度，防止端?？s短導(dǎo)致的細(xì)胞衰老。端粒酶由逆轉(zhuǎn)錄酶和RNA模板組成，能夠延長端粒。端粒酶的活性與細(xì)胞老化過程密切相關(guān)。[7]deBoer,P.H.,&Kool,E.(2010).EscherichiacoliDNApolymeraseIII.MicrobiologyandMolecularBiologyReviews,74(1),78115.8復(fù)制終止DNA復(fù)制到達(dá)染色體末端時(shí)，復(fù)制過程結(jié)束。復(fù)制終止通常由特定的終止信號(hào)或結(jié)構(gòu)識(shí)別所觸發(fā)。準(zhǔn)確終止復(fù)制對(duì)于維持基因組完整性。[8]Kowaltowski,A.J.,&Kowaltowski,T.R.(2009).DNAgyrase:structure,function,andapplications.MicrobiologyandMolecularBiologyReviews,73(1),4573.參考文獻(xiàn)說明：[1]Voet,D.,&Voet,J.G.(2015).FundamentalsofBiochemistry.W.H.Freeman.[2]Kornberg,A.(1999).DNAReplication.BlackwellScience.[3]Alberts,B.,Johnson,A.,etal.

(2002).MolecularBiologyoftheCell.Ga